Pohyb nabité částice v homogenním magnetickém poli

Prezentace na téma: "Pohyb nabité částice v homogenním magnetickém poli"— Transkript prezentace:

1 Pohyb nabité částice v homogenním magnetickém poli
Jaký bude poloměr kruhové dráhy elektronu o rychlosti 0,5 c v magnetickém poli s magnetickou indukcí 10-3 T?

2 Pohyb nabité částice v mag. poli
Jaká je frekvence (počet oběhů za jednotku času) elektronu kroužícího rychlostí 0,5 c v magnetickém poli kolmo na směr magnetické indukce o velikosti 10-3 T? frekvence

3 Cyklické urychlovače Maximální dosažitelná energie cyklického urychlovače závisí na magnetické indukci a poloměru urychlovače Na jakou maximální energii (v MeV) je možné urychlit elektron, je-li B=10-2 T a r=0,5 m? Výsledek je přibližný, neboť vychází z klasického vzorce pro kinetickou energii a proto i byla dosazena klidová hmotnost

4 Lithium (Z = 3) Vodík Helium (Z = 2) 1s1 1s 2s 2p 1s2 1s 2s 2p 1s22s1

5 Berillium (Z = 4) Bór (Z = 5) Uhlík (Z = 6) 1s22s2 1s 2s 2p 1s22s22p1

6 Dusík (Z = 7) Kyslík (Z = 8) Fluor (Z = 9)
Hundovo pravidlo: V případě energeticky degenerovaných orbitalů má nejnižší energii elektronová konfigurace s maximálním počtem nespárovaných elektronů Dusík (Z = 7) 1s22s22p3 1s 2s 2p Kyslík (Z = 8) 1s22s22p4 1s 2s 2p Fluor (Z = 9) 1s22s22p5 1s 2s 2p

7 Neon (Z = 10) Sodík (Z = 11) Argon (Z = 18) 1s22s22p6 1s 2s 2p
Zcela zaplněná slupka Sodík (Z = 11) Ne 1s22s22p63s1 [Ne]3s1 3s Argon (Z = 18) [Ne] 3s23p6 Ne 3s 3p

8 Výstavbový princip (pokr.)
• Dostali jsme elektronové konfigurace pro prvních 18 prvků. • Prvky ve stejném sloupci mají stejný počet valenčních elektronů!

9 Výstavbový princip (pokr.)
• Od draslíku začínáme zaplňovat další řadu periodické tabulky přidáním elektronu do 4s orbitalu. • Proč ne do 3d orbitalu před 4s orbitalem? • 3d orbital je blíže k jádru (nižší hlavní kvantové číslo) Radiální pravděpodobnost Nejpravděpodobnější vzdálenosti • Nicméně 4s orbital umožňuje elektronu být blíže u jádra Vzdálenost od jádra energeticky mírně výhodnější

10 Výstavbový princip (pokr.)
• Prvky Z=19 a Z= 20: Z= 19, Draslík: 1s22s22p63s23p64s1 = [Ar]4s1 Z= 20, Vápník: 1s22s22p63s23p64s2 = [Ar]4s2 • Prvky od Z=21do Z=30 obsazují d orbitaly: Z= 21, Skandium: 1s22s22p63s23p64s23d1 = [Ar] 4s23d1 Z = 24, Chrom: [Ar] 4s13d5 výjimka Z= 30, Zinek: 1s22s22p63s23p64s23d10 = [Ar] 4s23d10

11 Výstavbový princip (pokr.)
Skupiny Periody • Postupným zaplňováním orbitalů elektrony vytvoříme moderní podobu periodické tabulky.

12 Výstavbový princip (pokr.)
Skupiny Periody • Po lanthanu ([Xe]6s25d1) se začne zaplňovat 4f orbital.

13 Výstavbový princip (pokr.)
Skupiny Periody • Po aktiniu ([Rn]7s26d1) se začne zaplňovat 5f orbital

14 Výstavbový princip (pokr.)
Skupiny Periody • Označení u sloupce (skupiny) udává celkový počet valenčních elektronů.

15 Periodická tabulka prvků